Equation Chapter 1 Section 1 Trabajo Fin de Máster Máster Universitario en Ingeniería Industrial Optimización de la envuelta y los sistemas de acondicionamiento térmico en la rehabilitación de un hotel Autor: Alejandro Flores Muñoz Tutor: José Manuel Salmerón Lissén Departamento de Ingeniería Energética Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2017
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Equation Chapter 1 Section 1
Trabajo Fin de Máster
Máster Universitario en Ingeniería Industrial
Optimización de la envuelta y los sistemas de
acondicionamiento térmico en la rehabilitación de
un hotel
Autor: Alejandro Flores Muñoz
Tutor: José Manuel Salmerón Lissén
Departamento de Ingeniería Energética
Escuela Técnica Superior de Ingeniería
Universidad de Sevilla
Sevilla, 2017
Trabajo Fin de Máster
Master Universitario en Ingeniería Industrial
Optimización de la envuelta y los sistemas de
acondicionamiento térmico en la rehabilitación
de un hotel
Autor:
Alejandro Flores Muñoz
Tutor:
José Manuel Salmerón Lissén
Departamento de Ingeniería Energética
Escuela Técnica Superior de Ingeniería
Universidad de Sevilla
Sevilla, 2017
Optimización de la envuelta y los sistemas de
acondicionamiento térmico en la rehabilitación de un hotel
Film de polietileno 0.02 920 0.33 0.0006 2200 10000
0 Forjado reticular 20+5 cm (Casetón de hormigón) 25 1340 1.923 0.13 1000 10
FU Entrevigado de hormigón - Canto 300 mm 30 1240 1.422 0.211 1000 80
Hormigón armado 60 2500 2.3 0.2609 1000 80
Hormigón con arcilla expandida como árido principal d 1000 10 1000 0.35 0.2857 1000 6
Hormigón de limpieza 10 2450 2 0.05 1000 80
Mortero de cemento o cal para albañilería y para revoco/enlucido 1000 < d < 1250 2 1125 0.55 0.0364 1000 10
Mortero de cemento o cal para albañilería y para revoco/enlucido 1000 < d < 1250 3 1125 0.55 0.0545 1000 10
Mortero de cemento o cal para albañilería y para revoco/enlucido 1000 < d < 1250 4 1125 0.55 0.0727 1000 10
Placa de yeso laminado [PYL] 750 < d < 900 1 825 0.25 0.04 1000 4
Poliestireno extruido 4 38 0.034 1.1765 1000 100
PUR Proyección con CO2 celda cerrada [ 0.035 W/[mK]] 4 50 0.035 1.1429 1000 100
Tabicón de LH doble [60 mm < E < 90 mm] 6 930 0.432 0.1389 1000 10
Tabicón de LH doble [60 mm < E < 90 mm] 7 930 0.432 0.162 1000 10
Tabicón de LH doble [60 mm < E < 90 mm] 9 930 0.432 0.2083 1000 10
Tabique de LH sencillo [40 mm < Espesor < 60 mm] 4 1000 0.445 0.0899 1000 10
Abreviaturas utilizadas
e Espesor (cm) RT Resistencia térmica (m²·K/W)
Densidad (kg/m³) Cp Calor específico (J/(kg·K))
Conductividad térmica (W/(m·K)) Factor de resistencia a la difusión del vapor de agua ()
Tabla 4.2: Materiales que componen los elementos constructivos del edificio
Optimización de la envuelta y los sistemas de
acondicionamiento térmico en la rehabilitación de un hotel
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4.3. Situación actual de la instalación de climatización y ACS
La instalación de climatización existente en el hotel está formada por dos sistemas separados:
el sistema calderas que distribuye agua caliente a todo el edificio, tanto para calefacción como
para consumo sanitario, y el sistema de refrigeración, consistente en varios equipos autónomos
de frio.
La sala de calderas o central térmica es el local donde se produce la energía térmica necesaria
para abastecer de agua caliente a todo el edificio, tanto para consumo como para calefacción. Se
encuentra en el sótano, en la planta -2 del edificio. Cuenta con dos calderas que utilizan gasóleo
para la combustión, una en reserva, para suministrar la energía necesaria tanto para calefacción
como para agua caliente sanitaria. Sin embargo, las dos calderas nunca funcionan
simultáneamente, solo alternativamente y como reserva.
Cuenta también con un depósito de acumulación de ACS que reciben el agua caliente de dos
intercambiadores de calor, intercambiando calor con el agua caliente proveniente de la caldera, y
que sirven para mantener el volumen de agua a la temperatura de 60ºC, cumpliendo con la
normativa antilegionela existente. El reparto de agua caliente sanitaria y de agua caliente para
calefacción se produce por medio del sistema de distribución. La sala de calderas cuenta también
con dos depósitos de acumulación solar para la instalación térmica de generación solar.
Las calderas convencionales actuales tienen una potencia de 100 kW y se le estima un
rendimiento del 80%.
El sistema de distribución lleva el agua caliente a los radiadores que están instalados en las
distintas zonas calefactadas donde se produce el intercambio de calor con el ambiente.
El sistema de refrigeración se encuentra fuera del alcance de este proyecto, ya que no se
disponen de datos suficientes para su definición. Sin embargo, para poder contemplarlo en los
cálculos se estimará su funcionamiento en base a las cargas térmicas de refrigeración de las
distintas zonas, como se verá en el apartado 8.1.
5. Construcción del modelo
5.1. Construcción del modelo en CypeCAD
La construcción del modelo necesario para realizar los cálculos sobre él se ha realizado
mediante un software especializado, CypeCAD. Este programa informático contiene numerosos
módulos de funcionamiento que podrían englobarse en dos tipos: módulos para cálculo de
estructuras y módulos para cálculo de instalaciones. En la realización del modelo se utilizó un
módulo de construcción de modelos 3D más potente e intuitivo que HULC.
Nota: Al ser un programa utilizado durante mi ejercicio laboral, no poseo imágenes del mismo
por lo que no se detallará la construcción del modelo, aunque sí se hará un breve resumen de su
realización.
Para la construcción del modelo es necesario partir de los planos de las plantas de AutoCAD,
exportándose a CypeCAD y definiendo las delimitaciones, cerramientos, acristalamientos,
Optimización de la envuelta y los sistemas de
acondicionamiento térmico en la rehabilitación de un hotel
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puertas, etc, sobre las líneas de dibujo de AutoCAD. El propio software Cype tiene una base de
datos de materiales asociada al Código Técnico de la Edificación (CTE), misma base de datos de
materiales que utiliza HULC y que a la hora de exportar el modelo se hace más sencillo. En el
apartado 4.1 del presente documento se muestran la composición de las capas de los distintos
cerramientos del edificio y sus características térmicas principales.
Se delimitan también los distintos recintos a calefactar, como son los baños de las habitaciones
y a climatizar como son habitaciones, y zonas comunes de la planta baja: recepción, cafetería y
comedor. Para definir estos recintos y poder calcular las cargas térmicas es necesario definir su
ocupación, cargas de iluminación, uso del recinto y otras cargas que pueda tener. En el siguiente
apartado 5.2 se describen las condiciones de uso de cada recinto y las cargas de iluminación y
ocupación.
5.2. Condiciones de uso
Iluminación y equipos
Para el cálculo de cargas, el nivel de iluminación que se ha considerado es de 5 W/m2 de
superficie para las habitaciones, y 15 W/m2 para las zonas comunes de la planta baja, es decir,
para recepción, cafetería y comedor. Estos son valores estándar para este tipo de edificio y uso.
Se han considerado otras cargas adicionales para las habitaciones, como la televisión, una
nevera y otros posibles aparatos eléctricos propiedad de los clientes. Se estiman 5 W/m2
adicionales para el cálculo de cargas de las habitaciones.
Ocupación
En el cálculo de las cargas, se considera también la ocupación por parte de las personas de los
distintos recintos y la actividad que se realiza en cada una.
Habitaciones: 2 personas – Sentado o en reposo
Cafetería y comedor: 1 m2/persona – Sentado o en reposo
Recepción: 9 m2/persona – De pie o marcha lenta
Para cada tipo de actividad, las personas generan un calor latente y sensible distinto. Los
cálculos de las cargas térmicas en cada recinto se detallan a continuación.
5.3. Cálculo de cargas térmicas
Considerando todas las aportaciones caloríficas a través de paredes, muros, techos, superficies
acristaladas, etc., así como las ocupaciones de cada planta, carga térmica por iluminación, etc.,
todo este conjunto de factores considerados producen las cargas térmicas que se relacionan en la
Tabla 5.1:
Optimización de la envuelta y los sistemas de
acondicionamiento térmico en la rehabilitación de un hotel
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Planta Recinto Carga térmica
(W)
Planta Baja
Recepción 7665,20
Cafetería 6050,00
Comedor 3972,60
Planta 1ª
1 1325,32
2 1505,44
3 1438,07
4 2338,68
5 1529,24
6 1573,37
7 1514,69
8 1567,40
9 1517,71
10 1666,22
11 1311,81
12 1477,97
13 1233,79
14 987,07
Planta 2ª
1 1059,41
2 1219,23
3 1219,48
4 2027,30
5 1286,98
6 1307,04
7 1265,59
8 1304,48
9 1266,10
10 1430,23
11 1137,66
12 1207,72
13 987,34
14 841,41
Planta 3ª
1 1553,17
2 1753,32
3 1645,74
4 2619,19
5 1728,60
6 1784,12
7 1711,81
8 1775,47
9 1716,85
10 1888,31
11 1478,99
12 1701,99
13 1428,78
14 1108,23
TOTAL 80129,12
Tabla 5.1: Cargas térmicas de calefacción por recinto
Optimización de la envuelta y los sistemas de
acondicionamiento térmico en la rehabilitación de un hotel
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Como se puede observar en la Tabla 5.1, el total de las cargas térmicas de calefacción de las
habitaciones y de las zonas comunes de la planta baja del edificio serán 80129,12 W. De los baños
de las habitaciones no se han calculado las cargas térmicas de calefacción ya que está instalado
un radiador en cada baño con potencia suficiente para calefactarlo.
Las cargas de refrigeración tanto de las zonas comunes de la planta baja como de las
habitaciones para los clientes son las que se resumen en la Tabla 5.2: Cargas térmicas de
refrigeración por recinto
Planta Recinto
Carga
térmica
(W)
Planta Baja
Recepción 9767,00
Cafetería 23866,00
Comedor 17838,60
Planta 1ª
1 1099,10
2 1892,20
3 1475,30
4 3366,40
5 1213,00
6 1179,20
7 1209,70
8 1177,50
9 1293,80
10 930,90
11 1201,20
12 923,00
13 754,50
14 987,07
Planta 2ª
1 1119,50
2 1815,20
3 1669,10
4 3366,40
5 1057,90
6 1210,40
7 1175,50
8 1210,00
9 1175,70
10 1291,10
11 897,70
12 1881,90
13 1398,70
14 1287,20
Optimización de la envuelta y los sistemas de
acondicionamiento térmico en la rehabilitación de un hotel
25
Planta 3ª
1 1433,10
2 2284,80
3 1783,60
4 3532,90
5 1187,20
6 1356,90
7 1316,50
8 1356,30
9 1315,50
10 1428,40
11 1002,70
12 2132,20
13 1509,60
14 1387,50
TOTAL 113757,97
Tabla 5.2: Cargas térmicas de refrigeración por recinto
6. Cálculo y selección de radiadores
Para hacer frente a las cargas térmicas de las distintas zonas y recintos del edificio, se dispone
de radiadores en todas las zonas calefactadas.
Los emisores de calor o radiadores, son los elementos terminales del circuito de calefacción.
En ellos se produce el intercambio de calor que genera la caldera con el ambiente exterior; de
ellos, al aire del local donde están instalados. Emiten la mayor parte de la energía por convección
y radiación.
Los emisores de la instalación de calefacción serán los radiadores de agua existentes en las
habitaciones, baños y zonas comunes de la planta baja, dando un total de 87 emisores. Los
radiadores se componen de un número de elementos unitarios con una potencia determinada.
Al no conocerse la marca y el modelo de los radiadores instalados en las distintas zonas y
recintos del hotel y a efectos de cálculo, se han elegido radiadores de aluminio de marca BaxiRoca
y modelo Dubai 60, con frontal con aberturas, con un salto térmico de 50 ºC, dando una potencia
por elemento de 120,8 W. Para facilitar los cálculos y para mayor comodidad a la hora de elegir
el número de elementos por radiador, se redondea a 120 W por elemento, justificando este
redondeo por las posibles pérdidas que pueda tener el radiador.
A continuación, se muestra un extracto de la ficha técnica, donde se muestran las
características del tipo de radiador elegido y de los elementos que lo componen.
Optimización de la envuelta y los sistemas de
acondicionamiento térmico en la rehabilitación de un hotel
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Emisores Radiadores de aluminio
Dubal
Radiador reversible de dos estéticas, permite su instalación con frontal plano o con aberturas. Radiadores formados por elementos
acoplables entre sí mediante
manguitos de 1’’ rosca derecha-
izquierda y junta de estanquidad.
Elementos fabricados por inyección a presión de la aleación de aluminio previamente fundida. Radiadores montados y probados a la presión de 9 bar. Pintura de acabado en doble capa.
Imprimación base por electroforesis
Presión trabajo bar
Temperatura máx. de trabajo ºC
Cotas Alto (A) mm
Entrecentros (B) mm
Ancho (C) mm
Profundo (D) mm
Peso kg
Capacidad de agua l
Potencia Frontal ∆T = 40º W
por aberturas
∆T = 50º W
elemento
(1)
Frontal
∆T = 40º W
plano
∆T = 50º W
Exponente “n” de la Frontal aberturas
curva característica
Frontal plano
(1)
Forma de suministro Referencia (2) PVP / Elemento 1. ∆T = (T. media radiador - T. ambiente) en
°C Según UNE EN-442
2. Accesorios no incluidos. Dígitos xx = Ver tabla “Codificación
de radiadores Dubal”. Ejemplo: DUBAL60 de 8 elementos = 194A25801
30 45 60
6 6 6
110 110 110
288 421 571
218 350 500
80 80 80
147 82 82
1,45 1,13 1,43
0,27 0,29 0,36
62 68,4 89,4
82,9 92,4 120,8
61,5 65,6 85,4
82 88,6 115,1
1,3 1,35 1,35
1,29 1,35 1,34
Se expiden en bloques de 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 y 14
194A1xx01 194A1xx01 194A2xx01
19,15 € 13,35 € 13,75 €
R o sc
ai
z q ui
er
d a
R o sc
a d er
e c h a
Rosc
a
derec
ha
Rosca
izq
uie
rda
Optimización de la envuelta y los sistemas de
acondicionamiento térmico en la rehabilitación de un hotel
27
El procedimiento para calcular el radiador necesario para cada zona calefactada es el siguiente:
Primero se debe asegurar que se cubre la carga térmica de la zona en cuestión. Para ello, se ha
decidido elegir una potencia requerida por el radiador ligeramente por encima de la carga térmica.
Una vez realizado esto, se calcula el número de elementos de radiador necesarios para dar la
potencia requerida. Al haber elegido un elemento con una potencia de 120 W cada uno, los
radiadores tienen una potencia que se recoge en la Tabla 6.1: Potencia suministrada por cada
radiador. Para calcular el número de elementos necesarios para dar la potencia requerida se divide
la potencia total que se requiere en el radiador entre la potencia que da cada elemento y se
redondea al número entero inmediatamente superior, para asegurar que se da la carga térmica
requerida en cada zona o recinto.
Planta Recinto
Carga
térmica
(W)
Potencia
requerida
Nº
elementos
Potencia
radiador
Planta Baja
Recepción 7665,20 7700 65 7800
Cafetería 6050,00 6100 51 6120
Comedor 3972,60 4000 34 4080
Planta 1ª
1 1325,32 1400 12 1440
2 1505,44 1600 14 1680
3 1438,07 1500 13 1560
4 2338,68 2400 20 2400
5 1529,24 1550 13 1560
6 1573,37 1600 14 1680
7 1514,69 1550 13 1560
8 1567,40 1600 14 1680
9 1517,71 1550 13 1560
10 1666,22 1700 15 1800
11 1311,81 1400 12 1440
12 1477,97 1500 13 1560
13 1233,79 1250 11 1320
14 987,07 1000 9 1080
Planta 2ª
1 1059,41 1100 10 1200
2 1219,23 1250 11 1320
3 1219,48 1250 11 1320
4 2027,30 2050 18 2160
5 1286,98 1300 11 1320
6 1307,04 1350 12 1440
7 1265,59 1300 11 1320
8 1304,48 1300 11 1320
9 1266,10 1300 11 1320
10 1430,23 1450 13 1560
11 1137,66 1150 10 1200
12 1207,72 1250 11 1320
13 987,34 1000 9 1080
14 841,41 900 8 960
Optimización de la envuelta y los sistemas de
acondicionamiento térmico en la rehabilitación de un hotel
28
Planta Recinto
Carga
térmica
(W)
Potencia
requerida
Nº
elementos
Potencia
radiador
Planta 3ª
1 1553,17 1600 14 1680
2 1753,32 1800 15 1800
3 1645,74 1650 14 1680
4 2619,19 2650 23 2760
5 1728,60 1750 15 1800
6 1784,12 1800 15 1800
7 1711,81 1750 15 1800
8 1775,47 1800 15 1800
9 1716,85 1750 15 1800
10 1888,31 1900 16 1920
11 1478,99 1500 13 1560
12 1701,99 1700 15 1800
13 1428,78 1450 13 1560
14 1108,23 1150 10 1200
TOTAL 80129,12 135450 84120
Tabla 6.1: Potencia suministrada por cada radiador
Como se muestra en la tabla, la potencia total de calefacción en las habitaciones que es capaz
de dar la instalación es de 84,120 kW.
A esta potencia, hay que sumarle los radiadores de los baños de las habitaciones. Estos tienen
una potencia regulable de 400W cada uno, potencia suficiente para mantener las condiciones de
confort. Hay 42 baños por lo que la potencia total necesaria para los baños será de 16,800 kW.
Finalmente, la potencia total del sistema de calefacción del edificio será de:
𝑷𝒄𝒂𝒍𝒆𝒇𝒂𝒄𝒄𝒊ó𝒏 = 𝟏𝟎𝟎, 𝟗𝟐𝟎 𝒌𝑾
La potencia de cada radiador calculada será la que se introduzca en HULC a la hora de definir
el sistema de calefacción.
Optimización de la envuelta y los sistemas de
acondicionamiento térmico en la rehabilitación de un hotel
29
7. Cálculo de la demanda de ACS
Los criterios que se han seguido para la estimación del consumo de agua caliente sanitaria se
toman del CTE-HE 4. Éste estima, para hoteles de 4 estrellas, un consumo de 70 l/persona·día.
Como todas las habitaciones son dobles y hay un total de 14 habitaciones por planta y 3 plantas,
esto hace un total de 84 personas. Por lo que el consumo diario máximo de A.C.S. será de:
70 𝑙𝑝𝑒𝑟𝑠𝑜𝑛𝑎 · 𝑑í𝑎⁄ · 84 𝑝𝑒𝑟𝑠𝑜𝑛𝑎𝑠 = 5880 𝑙
𝑑í𝑎⁄
La temperatura de referencia también se tomará del CTE-HE 4, siendo de 60 ºC.
8. Modelo en HULC
Una vez se tienen todos los datos del edificio y de la instalación, se procede a utilizar el
software HULC. Para ello es necesario, primero, exportar desde CypeCad el modelo del hotel.
Una opción de Cype permite exportar directamente el modelo en HULC. La herramienta unificada
está diseñada para definir edificios de cualquier tamaño, siempre que se verifiquen las siguientes
condiciones:
1) el número de espacios no debe superar el límite de 100;
2) el número de elementos (cerramientos del edificio, incluyendo los interiores y las
ventanas) no debe superar el límite de 500;
Una vez asegurado que se cumplen dichas restricciones se procede a la exportación. La Figura
8.1 muestra la interfaz del programa HULC.
Figura 8.1: Interfaz de HULC
Optimización de la envuelta y los sistemas de
acondicionamiento térmico en la rehabilitación de un hotel
30
Una vez exportado el modelo, se exportan automáticamente todos los datos del edificio, como
la altitud sobre el nivel del mar, las condiciones meteorológicas del emplazamiento, zona
climática, etc. Estos datos están recogidos en el botón “datos generales” de la barra superior de la
interfaz. Dentro de este formulario, es necesario introducir el tipo de verificación para el proyecto.
verificación del DB-HE y certificación de Eficiencia energética en sus varias
posibilidades (Edificio Nuevo o las distintas modalidades de intervención en un
Edificio Existente);
sólo certificación de Eficiencia Energética (Edificio Existente).
Se selecciona “Edificio existente: Ampliación” ya que se trata de un edificio existente al que
se le va a realizar una intervención en su envolvente, además de cambio del sistema de calefacción
y ACS.
El siguiente paso es comprobar que el modelo del edificio sea correcto. Para ello se pulsa en
el botón “Def. geométrica, constructiva y operacional”, donde aparecerá el modelo 3D del
edificio. En la Figura 8.2: Varias vistas del modelo 3D del edificio se muestra dicho modelo:
Optimización de la envuelta y los sistemas de
acondicionamiento térmico en la rehabilitación de un hotel
31
Figura 8.2: Varias vistas del modelo 3D del edificio
Optimización de la envuelta y los sistemas de
acondicionamiento térmico en la rehabilitación de un hotel
32
En esta ventana se puede editar el modelo, crear los materiales con los que están construidos
los cerramientos, comprobar los espacios y recintos a climatizar, etc. Como todo esto ya está
realizado, en esta ventana solo queda por calcular los puentes térmicos. Para ello, se abre el
formulario “Base de datos”. Aquí se muestran todos los materiales que constituyen la envolvente,
así como vidrios y marcos mostrados en el árbol de opciones de la izquierda. En último lugar se
muestran los puentes térmicos. Aquí en esta opción es necesario volver a calcular las longitudes
totales de puentes térmicos que posee el proyecto para cada una de las subcategorías mostradas
en el desplegable “Tipo de puente”. Esto se hace necesario ya que los cálculos realizados son
estimativos, y por tanto en algún caso, algunas de las longitudes pueden no responder a la realidad
del caso. Por último, el valor de la conductividad térmica de cada puente térmico se deja el del
“valor dado por el usuario” ya que dichos valores se exportaron desde CypeCad.
8.1. Definición del sistema
Una vez recalculadas las longitudes totales de los puentes térmicos y comprobado el modelo
3D, se puede empezar a definir el sistema. Para ello, la herramienta HULC cuenta con el programa
Calener-Vyp para edificios terciarios.
El sistema se define empezando por la creación del sistema propiamente dicho, al que
posteriormente se añaden los elementos que completan su definición. La creación de estos
componentes es gestionada por el programa.
Se comienza añadiendo un sistema mixto de calefacción y agua caliente sanitaria. Este tipo se
utiliza para simular los sistemas que suministran de forma conjunta calefacción y agua caliente
sanitaria a través de una instalación de agua caliente. El sistema contiene una o más unidades
terminales de agua caliente, cada una de estas unidades terminales apunta a una zona a la que
abastece. También contiene una lista de demandas de agua caliente sanitaria a abastecer. El equipo
generador de calor puede ser una o más calderas o una o más bombas de calor aire-agua y puede
contener o no un acumulador de agua caliente.
En la Tabla 8.1 se muestran las propiedades del sistema mixto de calefacción y agua caliente
sanitaria que hay que definir.
Fracción cubierta por el sistema solar térmico 50%
Temperatura de impulsión ACS 60ºC
Temperatura de impulsión calefacción 80ºC
Multiplicador 1
Tabla 8.1: Propiedades básicas del sistema
Se ha fijado la temperatura de impulsión de agua caliente sanitaria en 60ºC para cumplir la
legislación vigente de prevención de la legionela. La temperatura de impulsión de calefacción se
fija en 80ºC ya que es la que se suele fijar para instalaciones de calefacción por radiadores. El
multiplicador hace referencia a el número de sistemas iguales que existen en el edificio. En el
Optimización de la envuelta y los sistemas de
acondicionamiento térmico en la rehabilitación de un hotel
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caso desarrollado en el presente proyecto solo existe un sistema por lo que el multiplicador se fija
en 1.
La fracción cubierta por el sistema solar térmico corresponde a una reducción de la demanda
de ACS (l/d) del modelo y puede emplearse para incorporar la fracción generada por un sistema
de energía solar térmica. La fracción cubierta por el sistema solar térmico del edificio es, según
proyecto, de un 50%, debido a que es de antigua construcción.
El siguiente paso es agregar los equipos que conforman el sistema accediendo a ellos en el
menú desplegable. Para el sistema mixto de calefacción y ACS es posible añadir un equipo de
generación de calor, ya sea una caldera o bomba de calor aire-agua, un depósito de inercia o
acumulador de agua caliente, equipos terminales como son los radiadores y una demanda de ACS.
Se comienza añadiendo el equipo de generación de calor, en este caso una caldera
convencional. Se simula solo una caldera debido a que las dos calderas no funcionan nunca
simultáneamente, ya que hay una de reserva funcionando alternativamente por razones de
mantenimiento y alargamiento de su vida útil. Las propiedades básicas que pueden definirse de
dicha caldera son: su potencia nominal o capacidad total, su rendimiento nominal, el tipo de
energía o combustible que utiliza, y el multiplicador. Se define como combustible “gasóleo
calefacción / fuel-oil”, ya que las calderas que se van a utilizar utilizan este tipo de fuente de
energía y se deja el multiplicador por defecto en 1.
En la Tabla 8.2 se definen las propiedades de la caldera a simular:
Capacidad total 100 kW
Rendimiento nominal 0,80
Tipo de energía Gasóleo
Multiplicador 1
Tabla 8.2: Propiedades del equipo de generación térmica
Junto al equipo de generación de calor se importan automáticamente los factores de corrección
en forma de curvas. Debido a que no se dispone de la curva de rendimiento de la caldera
convencional de gasóleo ni de datos suficientes para definirla, se toma por defecto la curva de
rendimiento en potencia para calderas convencionales que proporciona HULC. Este factor de
corrección es el siguiente:
𝜼𝐹𝐶𝑃−𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎(𝑓𝑐𝑝) = 0.97 + 0.03 · 𝑓𝑐𝑝
A continuación, se agregan los equipos terminales del circuito, en este caso los radiadores
situados en las distintas habitaciones y baños además de en las zonas comunes de la planta baja,
como son comedor, cafetería y recepción. Para ello se seleccionan las unidades terminales en el
menú desplegable. Las propiedades de los radiadores que pueden definirse son la potencia y el
espacio en el que se ubican. La potencia de los radiadores de cada zona calefactada se ha definido
en el apartado 6, por lo que solo queda introducir uno por uno todos los elementos terminales del
circuito de calefacción.
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Por último, se añade la demanda de agua caliente sanitaria, que será suministrada por la caldera
convencional. En el apartado 7 se define que la demanda de ACS del edificio es de 5880 l/día. La
temperatura de utilización serán 60ºC, como se dijo anteriormente, para cumplir con la normativa
antilegionela. La temperatura de agua de red se deja por defecto en 15,4 ºC, temperatura media
del agua de red en la localidad de Sevilla.
Por otra parte, la definición del sistema de refrigeración se realizará de forma estimada a
efectos de cálculo del consumo de refrigeración. Como se dispone de las cargas térmicas de
refrigeración de las distintas habitaciones y zonas refrigeradas, se define el sistema de
refrigeración agregando varios sistemas de climatización unizona.
Debido a que hay varias habitaciones colindantes que tienen las mismas condiciones térmicas
interiores, con objeto de simplificar la definición del sistema de refrigeración, se definen dos
zonas de habitaciones en cada planta, cada una con un sistema de climatización unizona que
deberá vencer la suma de las cargas térmicas de dichas habitaciones. Para la planta baja, se
definirá un solo sistema de climatización para toda la planta. En la Figura 8.3: Zonificación de las
plantas de habitaciones para climatizaciónse muestra un esquema de la zonificación planteada en
las plantas de 1ª a 3ª.
Figura 8.3: Zonificación de las plantas de habitaciones para climatización
Para añadir un sistema de climatización unizona en HULC es necesario definir la zona donde
se instalará y el caudal de ventilación. El caudal de ventilación necesario para cada zona
refrigerada se extrae del RITE que, para habitaciones de hotel, es de 8 l/s de aire por persona.
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Como las habitaciones son dobles, el caudal de ventilación en cada habitación es de 57,6 m3/h y
para la planta baja de 6870 m3/h.
Una vez definida la zona a climatizar y el caudal de ventilación se añade el equipo que
climatizará la zona. Se puede elegir entre un equipo autónomo de solo frío, una bomba de calor y
un equipo calefactor eléctrico. En el presente caso se elige un equipo autónomo de solo frío. Al
definir el equipo se importan las curvas de rendimiento que se dejarán por defecto.
Los parámetros a definir para cada equipo de climatización y los definidos para la planta baja
y las dos zonas refrigeradas de las plantas 1ª, 2ª y 3ª (zona 1 y zona 2) son los que aparecen en la
Tabla 8.3.
Planta baja Zona 1 Zona 2
Capacidad total de refrigeración nominal 56,80 kW 20,50 kW 8,50 kW